Theorem finlocfin 23468

Description: A finite cover of a topological space is a locally finite cover. (Contributed by Jeff Hankins, 21-Jan-2010.)

Hypotheses

Ref	Expression
finlocfin.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
finlocfin.2	⊢ 𝑌 = ∪ 𝐴

Assertion

Ref	Expression
finlocfin	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽))

Proof of Theorem finlocfin

Dummy variables 𝑛 𝑠 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1137	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐽 ∈ Top)
2		simp3 1139	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝑋 = 𝑌)
3		simpl1 1193	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
4		finlocfin.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
5	4	topopn 22854	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝑋 ∈ 𝐽)
6	3, 5	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐽)
7		simpr 484	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋)
8		simpl2 1194	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ Fin)
9		ssrab2 4033	. . . . 5 ⊢ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ⊆ 𝐴
10		ssfi 9101	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ⊆ 𝐴) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)
11	8, 9, 10	sylancl 587	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)
12		eleq2 2826	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → (𝑥 ∈ 𝑛 ↔ 𝑥 ∈ 𝑋))
13		ineq2 4167	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → (𝑠 ∩ 𝑛) = (𝑠 ∩ 𝑋))
14	13	neeq1d 2992	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ((𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅ ↔ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅))
15	14	rabbidv 3407	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} = {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅})
16	15	eleq1d 2822	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ({𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin ↔ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin))
17	12, 16	anbi12d 633	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ((𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)))
18	17	rspcev 3577	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
19	6, 7, 11, 18	syl12anc 837	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
20	19	ralrimiva 3129	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
21		finlocfin.2	. . 3 ⊢ 𝑌 = ∪ 𝐴
22	4, 21	islocfin 23465	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ 𝑋 = 𝑌 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
23	1, 2, 20, 22	syl3anbrc 1345	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∀wral 3052  ∃wrex 3061  {crab 3400   ∩ cin 3901   ⊆ wss 3902  ∅c0 4286  ∪ cuni 4864  ‘cfv 6493  Fincfn 8887  Topctop 22841  LocFinclocfin 23452

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-om 7811  df-1o 8399  df-en 8888  df-fin 8891  df-top 22842  df-locfin 23455

This theorem is referenced by:  locfincmp  23474  cmppcmp  34017